(57)【要約】【課題】車内の端末への電波の到来方向に起因する受信状況を再現する。【解決手段】フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置へ到来する電波の到来波源を模擬するアンテナ２０５と、アンテナから送信される第１信号の第１信号レベルを調整するレベル調整手段２０４と、を具備し、レベル調整手段は、第１信号レベルを電波の信号レベルに合わせるように調整する。【選択図】図２
2010124415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置へ到来する電波の到来波源を模擬するアンテナと、
前記アンテナから送信される第１信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、
前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルを前記電波の信号レベルに合わせるように調整することを特徴とする電波伝搬模擬装置。
【請求項２】
フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置が送受信する電波の到来波源を模擬するアンテナと、
前記アンテナから送信される第１信号の信号レベル、または、前記アンテナが受信する第２信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、
前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルおよび前記第２信号の信号レベルを前記電波の信号レベルに合わせるように調整することを特徴とする電波伝搬模擬装置。
【請求項３】
前記レベル調整手段は、前記到来波源からの前記電波の信号レベルと前記到来波源に到達する前記電波の信号レベルとを同一に設定することを特徴とする請求項２に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項４】
フィールドテストを行う現場において車内に配置された前記無線通信装置が送受信する電波の到来波源を模擬するアンテナと、
無線通信装置の着呼を検査するための送信信号を前記アンテナを介して送信し、該無線通信装置の発呼を検査するための受信信号を前記アンテナを介して受信する基地局シミュレータと、
前記アンテナから送信される第１信号の信号レベル、または、前記アンテナが受信する第２信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、
前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルを前記到来波源からの前記電波の信号レベルに合わせ、前記第２信号の信号レベルを前記到来波源に到達する前記電波の信号レベルに合わせることを特徴とする電波伝搬模擬装置。
【請求項５】
前記アンテナを複数具備し、前記第１信号間の相対的な位相、または、前記第２信号間の相対的な位相を変化させる移相手段と、をさらに具備することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項６】
前記アンテナを複数具備し、
前記アンテナは、互いに直交した偏波を放射し、
前記レベル調整手段は、複数のアンテナに接続し、前記到来波源から到来する前記電波の偏波交差比を模擬することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項７】
前記アンテナを複数具備し、
前記第１信号間または前記第２信号間で信号の遅延時間差を設定する遅延時間手段をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項８】
前記遅延時間手段は、前記車に到来する直前までは同一の到来波成分である複数の波源を前記アンテナが模擬する場合には、前記第１信号間で遅延時間差がなくなるように設定することを特徴とする請求項７に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項９】
前記アンテナの少なくとも１つは、点波源を模擬するアンテナであり、車のガラス部分と該ガラス以外の材質からなる部分との境界であるエッジ上にある、ケラーコーンの頂点と前記無線通信装置の位置とを結ぶ線上に設置することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１０】
前記アンテナの少なくとも１つは、平面波を模擬するアンテナであり、車のガラス部分と前記無線通信装置の位置とを結ぶ線上に設置することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１１】
シミュレーションしたい車体速度に応じて、ドップラーフェージングを前記送信信号に印加するドップラーモジュレータをさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１２】
前記ドップラーモジュレータは、車体の移動方向および車体速度に対応したドップラーシフトを前記送信信号に施し、
前記ドップラーシフトのシフト量を時間可変に制御する制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１３】
前記アンテナの少なくとも１つは、平面波を模擬するアンテナであり、該アンテナは複数の要素アンテナを含むアレイアンテナであり、前記第１信号の到来方向に応じて該複数の要素アンテナを通過する信号間の相対的な位相を変化させることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１４】
前記レベル調整手段が調整する信号レベル量を時間可変にし、さらに、前記移相手段が変化させる前記相対的な位相を時間可変することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１５】
前記無線通信装置を操作する操作者の体を模擬するダミー人体を、該操作者がいるべき位置に配置することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電波伝搬模擬装置。
【請求項１６】
車内フィールドテストを行うサイトにおいて、無線通信装置への多重波成分の各到来方向および各レベルを測定し、
前記サイトと異なる評価場所に配置された前記無線通信装置に対して前記多重波成分の各到来方向を代表する１以上の位置にそれぞれアンテナを設置し、
前記各アンテナからの送信信号が送信された場合に前記無線通信装置の位置での多重波成分の各到来方向および各レベルを測定し、
車内フィールドテストを行うサイトにおいて測定した多重波成分の各到来方向および各レベルと前記評価場所において測定した多重波成分の各到来方向および各レベルとの差が閾値よりも小さい場合に、前記無線通信装置の着呼を検査するための送信信号を送信したり、該無線通信装置の発呼を検査するための受信信号を受信する基地局シミュレータに前記アンテナを接続し、
前記無線通信装置の送受信性能を調べることを特徴とする電波伝搬模擬方法。
【請求項１７】
フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置への電波の到来方向を代表する１以上の位置に設置される、到来波源を模擬するアンテナを用意し、
前記各アンテナから送信される信号の各信号レベルを調整し、
前記信号レベルを調整することは、前記信号レベルを前記フィールドテストを行う現場において測定された到来方向からの到来波の信号レベルに合わせるように調整することを特徴とする電波伝搬模擬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信機器の試験技術に関し、特に、無線通信装置などの車内フィールドテストを屋内やオープンサイトで模擬する電波伝搬模擬装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局からの送信信号を複数に分配し、それぞれの信号を異なる振幅と移相量を加え、異なるアンテナから測定箱内へ放射することで、測定箱の中で電波を反射および散乱させて、子機を固定した位置でフェージングを発生させるフェージングシミュレータが提案されている（例えば非特許文献１参照）。より詳細には、基地局からの送信信号を分配し、各信号を異なる強度とし、さらにフェージング速度に相当する移相量変動を加え、異なるアンテナから測定箱内へ放射し、測定箱の中で電波を反射および散乱させて、子機を固定した位置でフェージングを発生させる。また、波源から携帯端末機方向の壁面のみに電波吸収体を貼り、狭い測定箱の中で多重反射波が適当な反射回数を経た後に減衰するようにしている。ところでこの提案では、受信アンテナは、携帯端末機から再送信される情報信号を受信するために必要としており、携帯端末機のフェージング下の送信特性は測定できない。
【０００３】
また、予め収集あるいは計算された無線信号の位相と振幅の時間的な変動情報に基づき、移相手段、利得制御手段を制御しフェージング状態を作り出した信号を、電波暗室内に放射する無線端末用試験装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この提案では、予め収集あるいは計算された無線信号の位相と振幅の時間的な変動情報に基づき、移相手段、利得制御手段を制御しフェージング状態を作り出した信号を、単一のアンテナから電波暗室内へ放射し、子機が受信する。
【特許文献１】特許第３３０７３０９号公報
【非特許文献１】１９９７年信学総大Ｂ−１−６（国際電気、横浜国大）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、日本の携帯事業者納入の際の必須条件となっている超低電界地域での停止した車内（例えば自動車内）でのフィールドテストでは、電波の到来方向に偏りがあることに起因する受信不能がたびたび起こっていると推定されている。  
しかしながら、上記した従来の車内フィールドテスト電波伝搬模擬装置においては、単に端末へ到来する信号にフェージングを与えるだけで、車内の端末への電波の到来方向に起因する受信不能を再現することは困難である。
【０００５】
この発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、車内の端末への電波の到来方向に起因する受信状況を再現することが可能な電波伝搬模擬装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明の電波伝搬模擬装置は、フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置へ到来する電波の到来波源を模擬するアンテナと、前記アンテナから送信される第１信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルを前記電波の信号レベルに合わせるように調整することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の電波伝搬模擬装置は、フィールドテストを行う現場において車内に配置された無線通信装置が送受信する電波の到来波源を模擬するアンテナと、前記アンテナから送信される第１信号の信号レベル、または、前記アンテナが受信する第２信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルおよび前記第２信号の信号レベルを前記電波の信号レベルに合わせるように調整することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の電波伝搬模擬装置は、フィールドテストを行う現場において車内に配置された前記無線通信装置が送受信する電波の到来波源を模擬するアンテナと、無線通信装置の着呼を検査するための送信信号を前記アンテナを介して送信し、該無線通信装置の発呼を検査するための受信信号を前記アンテナを介して受信する基地局シミュレータと、前記アンテナから送信される第１信号の信号レベル、または、前記アンテナが受信する第２信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、を具備し、前記レベル調整手段は、前記第１信号の信号レベルを前記到来波源からの前記電波の信号レベルに合わせ、前記第２信号の信号レベルを前記到来波源に到達する前記電波の信号レベルに合わせることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電波伝搬模擬方法は、車内フィールドテストを行うサイトにおいて、無線通信装置への多重波成分の各到来方向および各レベルを測定し、前記サイトと異なる評価場所に配置された前記無線通信装置に対して前記多重波成分の各到来方向を代表する１以上の位置にそれぞれアンテナを設置し、前記各アンテナからの送信信号が送信された場合に前記無線通信装置の位置での多重波成分の各到来方向および各レベルを測定し、車内フィールドテストを行うサイトにおいて測定した多重波成分の各到来方向および各レベルと前記評価場所において測定した多重波成分の各到来方向および各レベルとの差が閾値よりも小さい場合に、前記無線通信装置の着呼を検査するための送信信号を送信したり、該無線通信装置の発呼を検査するための受信信号を受信する基地局シミュレータに前記アンテナを接続し、前記無線通信装置の送受信性能を調べることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電波伝搬模擬装置および方法によれば、車内の端末への電波の到来方向に起因する受信状況を再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る電波伝搬模擬装置および方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。  
一般に、無線通信装置（例えば携帯電話機）の基地局から送信された電波は、周囲の地形や建物などで反射、回折、および散乱などを受け、多重波を生じる。図１は、多重波到来と車内への侵入伝搬の状況の一例を示す図である。図１は、多重波のうち、第１の到来波１０３と第２の到来波１０４が強勢で、無線通信装置を測定する測定車両１６１の位置へ、それぞれ１０１、１０２の到来方向から到来する場合を示す。さらに、電波は、測定車両１６１の構造体により、反射、回折、および散乱などを受け、車内の無線通信装置へ到来する。無線通信装置へ到来する多重波は多数であるが、レベル（例えば、無線通信装置が受信する受信信号の信号強度）の高い成分が送受信特性に与える影響が大きい。そこで、レベルの高い多重波の各成分の到来方向を同定し、図２に示すように、電波無響室内に置いた無線通信装置に対して、上記の到来方向に当たる位置（図中の１から６）に電波の波源を模擬するアンテナを置く。
【００１２】
なお、上記の説明では、主に基地局から送信された下り信号の流れに沿って説明したが、一般の無線通信システムの伝搬環境は、アクティブ回路が介在しないため、上り信号に関しても可逆の関係にあるため、以下の模擬環境を構成する要素は、特筆しない限り、上り信号と下り信号の両方に用いることができる。
【００１３】
本実施形態の電波伝搬模擬装置は、車内の無線通信装置への電波の到来方向に相当する位置に、到来波源を模擬する送受信アンテナを設け、該アンテナでの送受信信号の信号レベルを、この到来方向から無線通信装置へ到来する到来波（電波）の強度にあわせるために、減衰器などの強度調整手段を用いることを特徴とする。
【００１４】
（第１例）  
実施形態の第１例の電波伝搬模擬装置について図２を参照して説明する。  
第１例の電波伝搬模擬装置は、基地局シミュレータ２０１、分配合成器２０２、１以上の可変移相器２０３、１以上の可変減衰器２０４、１以上のアンテナ２０５を含む。
【００１５】
基地局シミュレータ２０１は、基地局の送受信機能を模擬する。基地局シミュレータ２０１は、発呼および着呼を検査することができる機能を有している。
【００１６】
分配合成器２０２は、基地局シミュレータ２０１から信号を分配したり、複数の可変移相器２０３からの信号を合成する。
【００１７】
可変移相器２０３は、複数の信号の相対的な位相を変化させる。可変減衰器２０４は、信号のレベルを弱める調整する。すなわち、可変減衰器２０４は、複数の信号の信号レベルを、アンテナ２０５から送信される信号（第１信号）を無線通信装置が受信した場合の信号レベルを、無線通信装置が到来波源から到来した電波を受信した場合の信号レベルに合わせる。このように、可変移相器２０３と可変減衰器２０４とで複数の信号の位相と信号レベルを調整することにより、到来波ごとの平面波から生じた直接波と回折波との位相ずれと振幅差を模擬することができる。従って、アンテナ２０５から送信される信号（第１信号）によって、到来波源から到来する電波を模擬することができる。
【００１８】
アンテナ２０５は、電波の波源を模擬し、一般的には複数配置される。アンテナ２０５は、端末位置２７１にある無線通信装置が着呼するかどうかを調べるための信号（第１信号）を送信したり、端末位置２７１にある無線通信装置からの発呼を基地局が受信できるかどうかを調べるための信号（第２信号）を受け取るためのものである。すなわち、複数のアンテナ２０５は、試験する無線通信装置と信号の送受信を行う。なお、図２では、アンテナ２０５と同時に測定車両１６１の一部を図示しているのは、測定車両１６１のどの位置にアンテナ２０５を配置しているかを示すために便宜上図示しているだけであり、測定車両１６１にアンテナ２０５を取り付けてフィールドテストを行うわけではない。すなわち、フィールドテストを行う場合に、測定車両１６１を設置する必要はなく、アンテナ２０５を設置するだけでよい。
【００１９】
また、分配合成器２０２、可変移相器２０３、および可変減衰器２０４を双方向に信号が通せるパッシブ部品で構成を統一することで、上り信号と下り信号の両方を模擬することができる。なお、アクティブ部品を用いる必要がある場合は、その部分のみ、上り信号と下り信号とを別の経路とし、その後、合成（分配）することにより、同様の機能を得ることができる。すなわち例えば、可変減衰器２０４は、図１４に示すように２つのサーキュレータ１４０１、１４０２と２つの可変利得増幅器１４０３、１４０４に変更する。この場合、例えば、可変移相器２０３からの信号はサーキュレータ１４０１を介して可変利得増幅器１４０３を通りアンテナ２０５に出力され、アンテナからの信号はサーキュレータ１４０２を介して可変利得増幅器１４０４を通りサーキュレータ１４０１を介して可変移相器２０３に出力される。
【００２０】
アンテナ２０５および端末位置２７１は、理想的には、電波無響室２５１の中に配置することが望ましいが、電波の波源を模擬するアンテナからの信号に比して、反射、散乱、および回折に起因するその他の信号のレベルが十分低い場合には、オープンサイトやそれに順ずる屋内外の環境に配置されていてもよい。電波無響室２５１は、例えば電波吸収体２５２を内壁に施し、外壁に電磁波シールドが施してあるような部屋である。
【００２１】
以上の第１例の電波伝搬模擬装置によれば、車内の無線通信装置への電波の到来方向に起因する送受信状況を再現することができる。以以上の例では、下り信号について説明したが、上り信号の場合は、複数の信号（第２信号）の信号レベルを到来波源に到達する電波の信号レベルに合わせるようにする。なお、アンテナ２０５から送信される下り信号（第１信号）と、アンテナ２０５で受信される上り信号（第２信号）の信号レベルとが、同一の値になるよう、可変移相器２０３、可変減衰器２０４を調整する。
【００２２】
（第２例）  
次に、実施形態の第２例の電波伝搬模擬装置について図３を参照して説明する。第２例では各到来波による回折波、透過波を考慮した場合での電波伝搬模擬装置について説明する。  
第２例の電波伝搬模擬装置は、アンテナ２０５の代わりに、ホーンアンテナ３０１、ダイポールアンテナ３０２を使用する。
【００２３】
ホーンアンテナ３０１は、ガラスを透過して車内へ到来する透過波を平面波で近似するためのものである。図３の例では、ホーンアンテナ３０１はアンテナ２とアンテナ６の方向から到来する電波を近似する。ホーンアンテナ３０１は、ホーンの前面の面積からほぼ同位相の電波が放射されるので、平面波を模擬することが容易にできる。なお、ホーンアンテナの代用として、図４に示すように、信号の分配合成器４０１と複数のアンテナ４０２を含むアレイアンテナを用い、端末位置２７１にある無線通信装置の方向に対して、同位相の電波が放射するように設置することが考えられる。なお、アレイは１次元のほか、２次元以上のアレイにしてもよい。
【００２４】
ダイポールアンテナ３０２は、車両のエッジからの回折を点波源で近似するために、例えば、ケラーコーンの頂点（停留点）に配置する。例えばエッジは、車のガラス（例えば窓ガラス）と他の材質からなる部分との境界である。  
次に、ケラーコーンについて図５を参照して説明する。図５の２組の円錐がケラーコーンである。  
ある物体のエッジによる回折現象は、エッジ５０１のサイズが十分大きい場合は、エッジ５０１を中心線Ｚとし、送信点５０２および受信点５０３が同一円錐の側面上にあるような２組の円錐（これをケラーコーンと呼ぶ）の頂点Ｏを波源とする局所現象で表現できる（例えば、山下栄吉監修、「電磁波問題の基礎解析法」、電子情報通信学会（１９８７）参照）。このケラーコーンの頂点Ｏは、エッジ５０１上で必ず１点見つかる。したがって、多重波の到来方向と、室内の無線通信装置の位置、および、回折を生じる車等の構造物の各エッジの位置から、このケラーコーンの頂点を求め、その位置に回折を模擬するダイポールアンテナ３０２を置く。なお、実際の模擬装置の場合、無線通信装置を置く位置と上記のケラーコーンの頂点とを結ぶ線上に概ねのる位置にアンテナをおけば、無線通信装置への到来方向は模擬できるため、適宜、例えば、距離に応じて位相を調整する可変移相器２０３、信号レベルを調整する可変減衰器２０４を調整することにより、必ずしも、ケラーコーンの頂点に置く必要はない。
【００２５】
以上の第２例の電波伝搬模擬装置によれば、エッジによる回折波、あるいは、ガラスを透過する到来波を模擬するために適切なアンテナを用いることにより、無線通信装置の位置での電波の到来状況を正しく模擬することができる。
【００２６】
（第３例）  
次に、実施形態の第３例の電波伝搬模擬装置について図６を参照して説明する。第３例では各到来波の到来する時間に差がある場合での電波伝搬模擬装置について説明する。  
第３例の電波伝搬模擬装置は、可変移相器２０３と可変減衰器２０４との組を図２の２倍の数だけ設け、図２の数の組ごとに、分配合成器２０２と可変移相器２０３との間に遅延時間調整部と分配合成器を設置する。図６では、分配合成器２０２に第１遅延時間調整部６０１と第２遅延時間調整部６０１が接続され、第１遅延時間調整部６０１に第１分配合成器６０２が接続され、第２遅延時間調整部６０１に第２分配合成器６０２が接続され、第１分配合成器６０２および第２分配合成器６０２のそれぞれに、図２の数の可変移相器２０３が接続している。さらに、複数の可変減衰器２０４とアンテナ２０５との間に分配合成器６０３が接続される。車体のエッジに対応する位置に配置されるアンテナでは、分配合成器６０３に接続される。分配合成器６０３は、第１遅延時間調整部６０１につながる可変減衰器２０４と第２遅延時間調整部６０１につながる可変減衰器２０４とに接続している。
【００２７】
第１遅延時間調整部６０１および第２遅延時間調整部６０１は、遅延素子やディジタルフィルタを含み、複数の到来波の到来遅延時間差を模擬する。
【００２８】
特に、複数の到来波の到来遅延時間差が、無線通信装置に用いられている変調方式の伝送レートの逆数、あるいはＯＦＤＭなどのガードインターバルに対して、無視できない大きさである場合、本実施形態のような構成をとることにより、送受信特性をより正確に模擬できる。なお、車の左から来る成分、あるいは、右から来る成分が、それぞれ、車に到来する直前までは同一の到来波成分の場合は、パスの遅延時間は同じ値を印加することにより、図１の電波伝搬模擬装置と実質的に同じになる。
【００２９】
図６の例では、アンテナ２とアンテナ６は、ガラスの透過波を模擬しているが、左、あるいは、右から到来する成分が優勢であり、この場合には単一の遅延時間調整装置のみをアンテナへ接続する。また、エッジの回折波は、いずれも、左と右両方の到来波の成分を含んでいるので、双方の遅延時間調整装置からの入出力で、それぞれの位相差と振幅を調整された複数の信号系を分配合成器で束ねたものをアンテナへ接続する。
【００３０】
なお、車内のエッジの回折波やその他の多重波に関して、複数の到来波の成分を含む場合に、それぞれの位相差と振幅を設定する方法としては、各到来波の伝搬時間と通過位相および信号レベルを測定できる装置（チャネルサウンダーなどと呼ばれることもある）による測定値を用いることが考えられる。また、図７のように、測定車両７０３が置かれる地点付近で、多重波の到来方向７０１、７０２を測定した後、レイトレース法などの手法を用いて、測定車の構造と多重波の到来方向あるいは測定者の車内での位置などを入力条件として、伝搬時間と通過位相および信号レベルを推定し、推定値をそれぞれの到来波の位相差と振幅に設定することも考えられる。
【００３１】
以上の第３例の電波伝搬模擬装置によれば、複数の到来波があり各到来波の到来する時間に差がある場合にも、車内の無線通信装置への電波の到来方向に起因する受信状況を再現することが可能になる。
【００３２】
（第４例）  
次に、実施形態の第４例の電波伝搬模擬装置について図８を参照して説明する。第４例では測定車両１６１が動いている場合での電波伝搬模擬装置について説明する。  
第４例の電波伝搬模擬装置は、図６の電波伝搬模擬装置のそれぞれのアンテナ２０５に対応してドップラーモジュレータ８０１を設置したものである。
【００３３】
ドップラーモジュレータ８０１は、アンテナごとに設置され、図８の例ではｆｄ１〜ｆｄ６の６つが設置される。ドップラーモジュレータ８０１は、短区間直線上の移動時の環境模擬を行うために、ドップラーモジュレータを用い、到来方向に相当するドップラーフェージングを信号に印加する。
【００３４】
制御部８０２は、シミュレーションしたい車体速度に応じて、ドップラーモジュレータ８０１ごとにどれくらいのドップラーフェージングを印加するかを制御する。制御部８０２を設けず、シミュレーションしたい車体速度に応じたドップラーフェージングを予めドップラーモジュレータ８０１ごとに設定してもよい。
【００３５】
例えば、図８に示すように走行方向が図の左方向である場合には端末位置２７１よりも後方に位置しているアンテナ１およびアンテナ６から放射される周波数を低く、端末位置２７１よりも前方に位置しているアンテナ３およびアンテナ４から放射される周波数を高く設定する。
【００３６】
なお、アンテナ１からアンテナ６は、上述した例のように、ホーンアンテナ３０１、ダイポールアンテナ３０２、または、分配合成器４０１と複数のアンテナ４０２を含むアンテナアレイでもよい。
【００３７】
また、図６の電波伝搬模擬装置で、制御部８０２が複数の可変移相器２０３および複数の可変減衰器２０４を調整することによって、それぞれアンテナに対応してレベルおよび電波の相対的な位相量を時間可変して、フェージングによるレベル変動および位相変動を模擬してもよい。
【００３８】
次に、広帯域信号伝送時を模擬した場合の周波数軸上の信号のスペクトルについて図９を参照して説明する。  
図８の電波伝搬模擬装置を使用して、複数のアンテナでやり取りするＲＦ信号（中心周波数ｆｃ）に、移動体の走行方向とそれに対する多重波各成分のＤｏＡ（Direction of Arrival：到来方向）に応じたドップラーシフト（幅付）を付与することにより、通信方式の受信特性に与える多重波伝搬の影響をより詳細に模擬することができる。具体的には、図１０に示すような、ある到来波の到来方向、走行方向に対して、ｆｄ（＝Ｖcosθ／λ：Ｖは車両速度、λは到来波の波長、θは無線通信装置への到来波の方向と走行方向との成す角度）で示すドップラーシフトを付与することになる。図１１は、広帯域信号伝送時を模擬した場合の単一の到来波の周波数軸上の信号のスペクトルを示す。なお、ＲＦ信号に直接ドップラーシフトを与えることもできるし、周波数変換を用いた装置を用いて中間周波数やベースバンドにおいて、等価的な変調を施すことも可能である。
【００３９】
また、短区間直線上の移動時の模擬を行うために、エッジからの回折を模擬する点波源を模擬するアンテナ（例えばダイポールアンテナ３０２）へ接続するドップラーモジュレータ８０１への入出力（着呼および発呼に対応）として、複数の遅延時間調整部６０１に接続された可変減衰器２０４あるいは可変移相器２０３からの入出力を用いることにより、単一回折点で回折される複数の到来波を模擬し、送受信性能をより正確に模擬することもできる。
【００４０】
なお、曲がり道走行時の模擬を行うために、ドップラーモジュレータ８０１は、それぞれのドップラーシフト量を時間可変とする機能を備え、制御部８０２が、時間可変機能を制御する。
【００４１】
また、曲がり道走行時の模擬を行うために、上記の図３などに示した平面波を模擬するアンテナは、アレイアンテナを使用し、模擬する到来方向に応じてアレイアンテナに含まれる要素アンテナを通過する移相量を可変とする機能を備えてもよい。すなわち、到来方向に応じて複数の要素アンテナを通過する信号間の相対的な位相を変化させてもよい。
【００４２】
さらに、フィールドテストを行う現場の車内の端末の近傍に相当する位置に端末の操作者に相当する位置に、操作者の体を模擬するためのダミー人体を備えてもよい。
【００４３】
なお、交差偏波の到来を模擬するために、各波源に、互いに直交した偏波を放射するアンテナを置き、それらに接続する複数の信号線路に偏波交差比を模擬するための可変減衰器を接続してもよい。
【００４４】
以上の第４例の電波伝搬模擬装置によれば、測定車両が動いている場合でも車内の無線通信装置への電波の到来方向に起因する受信状況を再現することができる。
【００４５】
次に、フィールドテスト（ＦＴ）サイトにおける測定から屋内での模擬に至る流れについて図１２を参照して説明する。この流れによって、本実施形態の電波伝搬模擬装置のアンテナ位置、アンテナ数、可変移相器、可変減衰器の調整を行う。なお、これは一例であり、支障がない範囲において、手続きの追加、省略、順番の変更などを行うことができる。
【００４６】
まず、測定器と基地局シミュレータ２０１とをケーブルと減衰器とを通して直結する。測定器は、受信信号の測定を行い、例えばテスタである。測定器を使用して、超弱電界レベルでの受信信号の変動特性を測定する（ステップＳ１２０１）。測定器が理想的な場合には、超弱電界レベルの受信信号を受けた場合には変動は見られないはずであるが、実際の測定器では、変動が見られる可能性があるために行う。もし、変動幅が無視できない程度の大きさである場合で、やむを得ず上記の測定器を用いる場合には、これ以降のステップで用いるレベルが一致しているかどうかの閾値（第１閾値、第２閾値、第３閾値等）は、上記の変動幅ないしはそれを越える値に設定することになる。以下のステップＳ１２０２からステップＳ１２０５までは屋外のフィールドテストサイトで測定を行う。
【００４７】
フィールドテストサイトで、測定器を使用して車外の受信信号の到来方向を測定する（ステップＳ１２０２）。次に、車内の測定者が座らない状態での受信信号の到来波方向を測定する（ステップＳ１２０３）。次に、車内の測定者が座った状態での受信信号の到来波方向を測定する（ステップＳ１２０４）。車内の測定者が座らない状態で、無指向性のアンテナによって受信信号の受信レベル分布を測定する（ステップＳ１２０５）。このステップＳ１２０２からステップＳ１２０５によって、図１の多重波到来と車内への侵入伝搬の状況を測定する。
【００４８】
（ステップＳ１２０６）主にステップＳ１２０２およびステップＳ１２０３の測定結果から、車内の測定者が座らない状態での受信信号の到来波に相当する波源を推定する。車外からの到来波の波源は複数の要素アンテナを並行に配置したアレイアンテナを使用して模擬するように各要素アンテナからの信号レベルを決定する。また、車内での反射散乱による到来波の波源は単一の要素アンテナまたは反射散乱物体のモデルを使用して模擬するように、各要素アンテナからの信号レベルまたは反射散乱物体のモデルの形状を決定する。
【００４９】
次に、測定者が座らない状態での受信信号の到来波方向を測定する（ステップＳ１２０７）。
【００５０】
ステップＳ１２０３で測定された到来方向と、ステップＳ１２０７で測定された到来方向とが一致していると見なせるかどうかを判定し、一致していると見なせる場合にはステップＳ１２１０に進み、一致していると見なせない場合にはステップＳ１２０９に進む（ステップＳ１２０８）。到来方向が一致していると見なせるかどうかは、例えば、双方の到来方向の差が第１閾値よりも小さいかどうかで判定する。第１閾値よりも小さい場合には到来方向が一致していると見なす。
【００５１】
到来方向が一致していると見なせない場合には、各要素アンテナからの信号のレベルと位相とを調整したり、波源となる要素アンテナを追加し、ステップＳ１２０７に戻る（ステップＳ１２０９）。到来方向が一致していると見なせる場合には、車内の測定者が座らない状態で、無指向性のアンテナによって受信信号の受信レベル分布を測定する（ステップＳ１２１０）。その後、ステップＳ１２０５での受信レベル分布とステップＳ１２１０での受信レベル分布とが一致していると見なせるかどうかを判定する（ステップＳ１２１１）。受信レベル分布が一致していると見なせるかどうかは、例えば（分布中の一致している部分の領域の大きさ）／（双方の受信レベル分布の領域の大きさの和）が第２閾値よりも大きい場合には受信レベル分布が一致していると見なす。
【００５２】
受信レベル分布が一致していると見なせない場合には、ステップＳ１２０９と同様に各要素アンテナからの信号のレベルと位相とを調整したり波源となる要素アンテナを追加し、ステップＳ１２１０に戻る。受信レベル分布が一致していると見なせる場合には、実施形態の電波伝搬模擬装置を使用して、測定者が座った状態で発着呼試験を行う（ステップＳ１２１３）。この発着呼試験は、フィールドテストの屋内模擬とも呼ばれる。しかし、ステップＳ１２１３では測定者が座らない状態を調べたい場合には、測定者が座らない状態で発着呼試験を行う。
【００５３】
屋外でのフィールドテストの発着呼試験の結果があれば、ステップＳ１２１３での発着呼試験の結果と比較し、両者間の結果の差が第３閾値よりも大きければ、フィールドテストの屋内模擬が正確でないとして、ステップＳ１２０９またはステップＳ１２１２に戻る（ステップＳ１２１４）。両者間の結果の差が第３閾値以下である場合には、必要な回数の発着呼試験を行い、終了したかどうかを判定し、まだ必要回数分の発着呼試験を行っていない場合にはステップＳ１２１３に戻り、必要回数分の発着呼試験を行っている場合には終了する（ステップＳ１２１５）。
【００５４】
なお、ステップＳ１２１０、Ｓ１２１１、Ｓ１２１２は省略しても構わない。これらのステップを省略する場合には、ステップＳ１２０８で到来方向が一致していると見なせる場合にステップＳ１２１３に進み、ステップＳ１２１４でフィールドテストの屋内模擬が正確でないと判定した場合には、ステップＳ１２０９に進む。
【００５５】
また、図７に示したような、レイトレース法などの手法を用いて、測定車両の構造と多重波の到来方向あるいは測定者の車内での位置などを入力条件として、到来方向と信号レベルを推定し、推定値をそれぞれの到来波の位相差と振幅に設定する場合、図１２に示した流れのうち、ステップＳ１２０６の部分の手続きは、図１３のように変更することが考えられる。
【００５６】
（ステップＳ１３０１）ステップＳ１２０２で測定した車外の受信信号の到来方向、測定車の構造と多重波の到来方向、あるいは測定者の車内での位置に加え、車内での測定を行い、車内での携帯電話機への各到来波の到来方向と信号レベルを同定する。なお、車内での測定に代えて、レイトレース法を使用して、車外からの到来波や車内での反射散乱による到来波を計算し、車内での携帯電話機への各到来波の到来方向と信号レベルを推定してもよい。
【００５７】
（ステップＳ１３０２）主にステップＳ１２０２およびステップＳ１２０３の測定結果およびレイトレース法による推定結果から、車内の測定者が座らない状態での受信信号の到来波に相当する波源を同定する。車外からの到来波の波源は複数の要素アンテナを並行に配置したアレイアンテナを使用して模擬するように各要素アンテナからの信号レベルを決定する。また、車内での反射散乱による到来波の波源は単一の要素アンテナまたは反射散乱物体のモデルを使用して模擬するように、各要素アンテナからの信号レベルまたは反射散乱物体のモデルの形状を決定する。
【００５８】
以上に示した実施形態によれば、車内の端末への電波の到来方向に相当する位置に、到来波源を模擬する送受信アンテナを設け、該アンテナでの送受信信号の信号レベルを、該到来方向からの到来波の信号レベルにあわせることにより、電波の到来方向に偏りがあることに起因する現象を模擬することができる。
【００５９】
また、本実施形態の電波伝搬模擬装置を使用すれば、超低電界地域での車内の正確な電波状態を模擬することができるので、実際の超低電界地域までフィールドテストを行いに何度も出かける必要がなくなり、試験時間の短縮を実現することができる。
【００６０】
さらに、想定する移動速度に応じて、ドップラー周波数などのパラメータのみを変更することによって環境を模擬することができるので、実際のフィールドテストでは同一の測定コースを異なる速度で測定するために、その都度、測定コースのスタート点への移動を要するのに対して、試験プロセスを簡略化することができる。
【００６１】
なお、上記の説明では、無線通信装置の車内フィールドテストに沿って説明を行ったが、他の無線を用いるシステムの車内での性能を調べる場合、例えば、放送波の受信端末の車内での受信性能を調べる場合にも用いることができる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】自動車への到来する多重波と、この多重波が車内に侵入して伝搬する様子を示す図。
【図２】実施形態の第１例の電波伝搬模擬装置のブロック図。
【図３】実施形態の第２例の電波伝搬模擬装置のブロック図。
【図４】図３のホーンアンテナの代用であるアレイアンテナを備えた場合を示す図。
【図５】ケラーコーンを説明するための図。
【図６】実施形態の第３例の電波伝搬模擬装置のブロック図。
【図７】自動車への到来する多重波の伝搬時間と信号レベルを推定するレイトレース法を説明するための図。
【図８】実施形態の第４例の電波伝搬模擬装置のブロック図。
【図９】広帯域信号伝送時を模擬した場合の周波数軸上の信号のスペクトルを示す図。
【図１０】到来波の到来方向と走行方向とドップラーシフトとの関係を示す図。
【図１１】広帯域信号伝送時を模擬した場合の単一の到来波の周波数軸上の信号のスペクトルを示す図。
【図１２】ＦＴサイトでの測定から屋内での模擬までの流れの一例を示すフローチャート。
【図１３】図１２のステップＳ１２０６の部分の変更例を示すフローチャート。
【図１４】図２の可変減衰器の変更例を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
１０３・・・到来波、１０４・・・到来波、１６１・・・測定車両、２０１・・・基地局シミュレータ、２０２・・・分配合成器、２０３・・・可変移相器、２０４、１４０３、１４０４・・・可変減衰器、２０５・・・アンテナ、２５１・・・電波無響室、２５２・・・電波吸収体、２７１・・・端末位置、３０１・・・ホーンアンテナ、３０２・・・ダイポールアンテナ、４０１・・・分配合成器、４０２・・・アンテナ、５０１・・・エッジ、５０２・・・送信点、５０３・・・受信点、６０１・・・第１遅延時間調整部、第２遅延時間調整部、６０２・・・第１分配合成器、第２分配合成器、７０１、７０２・・・到来方向、７０３・・・測定車両、８０１・・・ドップラーモジュレータ、８０２・・・制御部、１４０１、１４０２・・・サーキュレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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